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finale di fisica Liceo Scientifico Tecnologico, classe 3A a.s. 2006/2007.
La fisica e la misura.
Fisica, chimica, biologia, scienze naturali. Definizione operativa di una
grandezza. Metro, kilogrammo, secondo. Grandezze fondamentali e derivate.
Sensibilita' e portata di uno strumento.
Elaborazione dei dati sperimentali.
Errori di sensibilita'. Errori casuali. Errori sistematici. La media come
valore piu' probabile. Errore semplice medio. Errore assoluto e relativo.
Moto rettilineo.
Sistema di riferimento e moto. Velocita' media; velocita' istantanea;
accelerazione media; accelerazione istantanea. Moto uniforme; moto uniformemente
accelerato. Caduta dei gravi.
Vettori.
Vettore spostamento. Grandezze scalari e vettoriali. Composizione e
scomposizione di vettori. Algebra vettoriale. Rappresentazione cartesiana dei
vettori.
Moto curvilineo.
Posizione, velocita', accelerazione. Moto circolare uniforme. Moto di un
proiettile. Principio di indipendenza dei moti simultanei. Moto armonico.
Le forze e l'equilibrio.
Misura statica delle forze. Le forze come vettori. Forza di coesione
molecolare. Forza elastica. Forza di attrito radente statico e dinamico.
Equilibrio di un punto materiale. Equilibrio di un corpo rigido; Momento
di una forza e di un sistema di forze. Baricentro. Equilibrio stabile,
instabile, indifferente.
I principi della dinamica.
Primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica. Misura
della massa inerziale e della forza. Massa e peso. Il terzo principio della
dinamica.
Le forze e il moto.
La forza peso e il moto dei gravi. Forza centripeta e moto circolare. Forza
elastica e moto armonico. Moto del pendolo semplice. La resistenza del mezzo e
il moto dei gravi.
Meccanica dei fluidi.
Proprieta' dei fluidi. Pressione. Principio di Pascal. Linee di corrente.
Portata. Equazione di continuita'.
Lavoro e energia.
Lavoro di una forza. Energia cinetica; teorema dell'energia cinetica. Energia
cinetica di un sistema rigido rotante. Energia cinetica di un sistema rigido
rotolante. Energia potenziale gravitazionale. Energia potenziale elastica.
Conservazione dell'energia meccanica.
Quantita' di moto e momento angolare.
Quantita' di moto; conservazione della quantita' di moto nell'urto. Relazione
tra conservazione della quantita' di moto e principio di azione e reazione.
Momento angolare e conservazione del momento angolare (no formule).
Laboratorio
- Esperienza sulle oscillazioni: pendolo, bilancia, carrello con molle.
- Carrello con molle. Oscillazione: classificare strutture e comportamenti
per scegliere il semplice. Misura struttura componenti apparato
sperimentale. Ripasso su: come usare riga millimetrata e calibro.
- Misura periodo oscillatore a molle lineare orizzontale in funzione d
massa.
- Misura periodo pendolo in funzione d corpo.
- Misura periodo oscillazione pendolo: 1, 5 oscillazioni, 2 diversi
pendoli. (classe intera)
- Accelerazione gravita', misura indiretta da tempo e spazio di caduta a
partire da fermo. Studio degli errori.
- Misura corrispondenza forza ↔ deformazione per:
- oscillatore a molle lineare orizzontale, forza allineata
- pendolo, forza perpendicolare al filo
- Misurare il campo vettoriale generato da 2 molle.
- Oscillazioni rotatorie elastiche.
- Piccole oscillazioni verticali del sistema molla-peso.
- Pendolo; T=f(L) periodo inFUNZIONEdi lunghezza.
- Gittata orizzontale dall'alto; gittata in funzione della velocita' di
lancio.
- Urto bilie seguito da volo con velocita' di lancio orizzontale.
- Forza di attrito statico e dinamico di una tavoletta caricata con pesi.
- Misurare la pendenza del tavolo di un banco con il goniometro.
- Misurare la forza di stacco sul piano inclinato, in salita e discesa.
- Piano inclinato: Misurare la corrispondenza tra forza tangenziale di
sostegno e inclinazione.
- Lancio elastico con strisciata: Misurare la corrispondenza tra lunghezza
della strisciata e della deformazione elastica.
- Velocita' finale di discesa di una sfera su retta inclinata.
- Lanciare con la molla una palla da tennis; gittata in funzione della
deformazione.
- Forza per spostamento invariante, ai capi della macchina semplice:
argano e verricello; coppia di pulegge coassiali solidali; leva;
cuneo; coppia di siringhe collegate a torchio idraulico.
- Conservazione del momento angolare: torsione molla e corpi cilindrici
agli estremi di diverso momento d'inerzia.
Da fare
Notazione scientifica. Varianza. Interpolazione.
Sistemi inerziali.
Le trasformazioni di Galileo.
Densita' e peso specifico.